- 电路与恒定电流
- 共613题
6．把纯电阻A“10V，2.0W”接到某一电动势和内阻不变的电源上，电阻A实际消耗的功率是
2.0W;换上另一个“10V，5.0W”的纯电阻B接到这一电源上，若电阻B实际消耗的功率要
小于2.0W，则该电源的电动势和内阻应满足的条件是（设电阻不随温度改变）
A
B
C
D
正确答案
解析
设电源电动势为E，内电阻r，
可解得：
考查方向
电功、电功率；闭合电路的欧姆定律
解题思路
根据功率公式求出两个灯泡的电阻,列出两个灯泡实际功率的表达式，代入数据计算可解得电源内阻和电动势的取值范围.
易错点
关键根据闭合电路欧姆定律及功率表达式联立解答.
知识点
如图所示，足够长的导轨MN、PQ分别水平放置且位于同一竖直平面内，其间有垂直导轨平面水平向里的匀强磁场，磁感应强度为B=4T，长度为L=4m、电阻为r=lΩ的导体棒CD垂直导轨放置，在外力作用下，导轨以vL=4. 5m/s的速度水平向右匀速运动，电阻R1 =4Ω，R2=12Ω，R3=16Ω电容为C=0.2μF的平行板电容器的两极板A、B与水平面的夹角θ=37°，两极板A、B间的距离d= 0.4m，板间有一个传动装置，绝缘传送带与极板平行，皮带传动装置两轮轴心相距L= 5m，传送带逆时针匀速转动，其速度v=4m/s.现有一个质量m=0. lkg、电荷量q=+0. 02C的工件（视为质点，电荷量保持不变）轻放在传送带底端，同时开关
S闭合，电路瞬间能稳定下来，不计其余电阻，工件与传送带间的动摩擦因数为μ=0. 25，g=
10m/s2,sin37°= 0.6,cos37°=0.8．求：
14．开关S闭合后，电容器所带电量．
15.工件从传送带底端运动到顶端过程中
因摩擦所产生的热量．
正确答案
Q=9.6×10-6C
解析
E=BLVL=72V；U出=R外●E/R总=64V；
所以UAB=U出●R2/（R1+R2）=48V;
所以Q=CUAB=9.6×10-6C
考查方向
闭合电路欧姆定律以及电容器的电容。
解题思路
根据闭合电路欧姆定律求出电容器两端电压，再根据电容定义式求解。
易错点
输出电压与电源电动势的区别
教师点评
本问考察内容比较难，属于中难题。
正确答案
FN=mgcos37°+UABq/d=3.2N
f=μFN=0.8N
a=（f-mgsin37°）/m=2m/s2
t=2S
Δx=4m
Q=f●Δx=3.2J
解析
FN=mgcos37°+UABq/d=3.2N
f=μFN=0.8N
a=（f-mgsin37°）/m=2m/s2
t=2S
Δx=4m
Q=f●Δx=3.2J
考查方向
受力分析以及摩擦生热的计算
解题思路
先求正压力，即支持力，求出摩擦进而求出合外力，通过牛二求出加速度，速度，位移差，最终求摩擦生热
易错点
摩擦力做功与摩擦生热区别
教师点评
本题考察属于难题，受力分析在电容器中，容易分析错。
如图所示，两金属杆AB和CD长均为L，电阻均为R，质量分别为3m和m。用两根质量和电阻均可忽略的不可伸长的柔软导线将它们连成闭合回路，并悬挂在水平、光滑、不导电的圆棒两侧。在金属杆AB下方距离为h处有高度为H（H＞h）的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向与回路平面垂直，此时，金属杆CD刚好处于磁场的下边界。现从静止开始释放金属杆AB，经过一段时间下落到磁场的上边界，加速度恰好为零，此后便进入磁场，求金属杆AB：
38.进入磁场前流过的电量；
39.释放瞬间每根导线的拉力；
40.由静止释放到离开磁场区域过程中的速度-时间图像，并辅以必要的分析说明.
正确答案
解析
AB向下运动过程中，CD棒切割产生感应电动势
流过AB杆的电量
考查方向
电磁感应中的能量转化
解题思路
AB进入磁场前，CD棒切割磁感线，产生感应电动势，根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律求解流过AB杆的电量；
易错点
AB进入磁场前，只有CD棒切割磁感线。
正确答案
解析
根据牛顿第二定律得
对AB棒：3mg-2T=3ma
对CD棒：2T-mg=ma
联立解得，
考查方向
电磁感应中的能量转化
解题思路
释放瞬间，CD没有速度，电路中没有感应电流产生，CD不受安培力作用，根据牛顿第二定律分别对两棒进行研究，求解拉力；
易错点
释放瞬间，CD没有速度，电路中没有感应电流产生，CD不受安培力作用
正确答案
当AB棒下降至距离磁场下边界大于h时，速度
解析
当AB棒下降至距离磁场下边界大于h时，速度
考查方向
电磁感应中的能量转化
解题思路
根据能量守恒分析。
易错点
AB棒离开下边界为h处，之后仅AB棒切割，电动势减小，电流减小，安培力减小，做加速度减小的加速运动。
5．如图4（甲）所示，两平行光滑导轨倾角为30°，相距10 cm，质量为10 g的直导线PQ水平放置[来源:Zxxk.Com]
在导轨上，从Q向P看的侧视图如图4（乙）所示。导轨上端与电路相连，电路中电源电动势
为12.5 V，内阻为0.5 Ω，限流电阻R=5Ω，R'为滑动变阻器，其余电阻均不计
线的空间中充满磁感应强度大小为1T的匀强磁场（图中未画出），磁场方向可以改变，但始
终保持垂直
正确答案
解析
A、磁场方向水平向右时，直导线所受的安培力方向竖直向上，由平衡条件有 mg=BIL，得
B、磁场方向垂直斜面向左上方时，直导线所受的安培力方向沿斜面向下，不可能静止在斜面上，故B错误;
C、磁场方向水平向左时，直导线所受的安培力方向竖直向下，不可能静止在斜面上，故C错误;
D、磁场方向垂直斜面向右下方时，直导线所受的安培力方向沿斜面向上，由平衡条件有 mgsin30°=BIL，得
考查方向
导体切割磁感线时的感应电动势; 通电直导线在磁场中受到的力——安培力
解题思路
金属棒静止在斜面上，受力平衡．根据左手定则判断出安培力的方向，再根据共点力的平衡条件和安培力公式求出电路中电流，再由欧姆定律求解电阻R.
易错点
关键结合选项，分析安培力的方向和计算安培力的大小.
知识点
15． 如图所示，虚线MN、M′N′为一匀强磁场区域的左右边界，磁场宽度为L，方向竖直向下。边长为l的正方形闭合金属线框abcd，以初速度v0沿光滑绝缘水平面向磁场区域运动，经过一段时间线框通过了磁场区域。已知l<L，甲、乙两位同学对该过程进行了分析，当线框的ab边与MN重合时记为t=0，分别定性画出了线框所受安培力F随时间t变化的图线，如图2、图3所示，图中S1、S2、S3和S4是图线与t轴围成的面积。关于两图线的判断以及S1、S2、S3和S4应具有的大小关系，下列说法正确的是（）
A图2正确，且
B图2正确，且
C图3正确，且
D图3正确，且
正确答案
解析
设切割磁感线的速度是v，线框的质量为m,产生的电流为I，电动势为E，则：E=Blv，线框中的电流为：
则：
考查方向
导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律；楞次定律；左手定则
解题思路
根据线框的运动，由牛顿第二定律导出加速度的表达式，进而判断导体棒的运动情况；在图象中，F与t的乘积表示的是面积S，需要推到出Ft的乘积的表达式，从而判断两个的面积是否相等．
易错点
关键判断出导线框的运动情况，从而确定图线是直线还是曲线，通过面积表达式确定是否相等.
知识点
16.电阻非线性变化的滑动变阻器R2接入图甲的电路中，移动滑动变阻器触头改变接入电路中的长度x（x为图中a与触头之间的距离），定值电阻R1两端的电压U1与x间的关系如图乙，a、b、c为滑动变阻器上等间距的三个点，在触头从a移到b和从b移到c的这两过程中，下列说法正确的是（ ）
正确答案
解析
A、根据欧姆定律得到电阻R1两端的电压U1=IR1，由图出，电压U1变化相等，R1一定，则知电流的变化相等，即得电流表示数变化相等．故A错误；
B、电压表V2的示数U2=E-Ir，电流I的变化相等，E、r一定，则△U2相等．故B正确；
C、电阻R1的功率P1=I2R1，其功率的变化量为△P1=2IR1•△I，由上知△I相等，而I减小，则知，从a移到b功率变化量较大．故C错误；
D、由图2知，U1减小，电路中电流减小，总电阻增大，由于外电路总与电源内阻的关系未知，无法确定电源的输出功率如何变化．故D错误．
故选：B．
考查方向
闭合电路的欧姆定律
解题思路
对于电阻R1，根据欧姆定律得到U1=IR1，电阻R1一定，由图象读出电压变化关系，分析电流变化关系．电压表V2的示数U2=E-Ir，根据电流变化关系，分析V2的示数变化关系．根据电阻R1的功率P1=I2R1分析R1的功率变化关系；由图读出电压的变化，分析电流的变化情况，根据外电阻与电源内阻的关系，分析电源输出功率如何变化．
易错点
分析电路图，得出滑动变阻器和定值电阻串联，利用好串联电路的特点和欧姆定律是基础，关键要利用好从U1-x图象得出的信息．
知识点
如图所示的电路中，电阻R1＝6 Ω，R2＝3 Ω，R4＝18 Ω，R3为滑动变阻器，A、B为变阻器两个端点，滑动触头P在B端时，电流表的读数为2.5 A，电源的输出功率为28.125 W，电源总功率为33.75 W。（共10分）
22.求电源电动势和内电阻；
23.当滑动触头P处在R3的中点时，电流表的读数为0.9 A，则R3的阻值是多少？
正确答案
r＝0.4 Ω;E＝9 V
解析
当滑动触头P处在B端时，R3和R4均被短路，电路如图甲所示。根据并联电路的分流原理，通过R1的电流
干路中电流I＝I1＋I2＝1.25 A＋2.5 A＝3.75 A
又因P总＝P出＋I2r，即33.75 W＝28.125 W＋(3.75)2r
解得r＝0.4 Ω
外电阻R＝
电源电动势E＝IR＋Ir＝9 V
考查方向
闭合电路的欧姆定律
解题思路
由图看出当滑动触头P处在B端时，R3和R4均被短路，R1和R2并联，根据并联电路的分流原理，求出通过R1的电流，得到干路电流，由电源的总功率与输出功率之差等于电源内电路消耗的功率，求解内电阻，由闭合电路欧姆定律求解电动势．
易错点
滑动触头P在B端时，由于电流表内阻不计，相当于导线，要根据电路图得出，R3和R4均被短路.
正确答案
18 Ω
解析
当触头处在R3的中点时，电路如图乙所示:
变阻器R3的上半部分被短路，由于两并联支路上的电压相等得(
又I1′R1＝E－(I2′＋I1′)r，解得I1′＝1.35 A，Rx＝9 Ω
所以R3＝2Rx＝18 Ω
考查方向
闭合电路欧姆定律
解题思路
当触头处在R3的中点时，电路如图乙所示，变阻器R3的上半部分被短路，画出等效电路图.
易错点
画出电路等效图，明确电路的串并联关系是解题的关键.
7.如图所示，电源电动势为4 V，内阻为1 Ω，电阻R1＝3 Ω，R2＝R3＝4 Ω，电流表的内阻不计，闭合S，电路达到稳定状态后，电容器两极板间电压为( )
正确答案
解析
电流表的内阻不计，R2和R3被电流表短路，根据闭合电路欧姆定律：
考查方向
闭合电路的欧姆定律；电容
解题思路
电流表的内阻不计，R2和R3被电流表短路，根据闭合电路欧姆定律去求电流表的读数．电容器并联在R1的两端，电容器两端的电压等于R1两端的电压.
易错点
电流表是理想电流表，抓住R2和R3被电流表短路，是分析和求解的关键.
知识点
5．如图所示，在同一水平面内有两根足够长的光滑水平金属导轨，间距为
A电流表的示数是
B电压表的示数是2V
C导体棒运动到图示虚线CD位置时，电流表示数为零
D导体棒上消耗的热功率为0.1 W
正确答案
解析
AB、当导体棒切割磁感线时，产生的感应电动势为 E=BLv，由于L按正弦规律变化，这个过程产生正弦式电流，磁场方向变化时，电流方向变化，所以回路中产生的是正弦式交变电流,则感应电动势的最大值为
C、电流表示数为有效值，一直为0.1A，故C错误；
D、导体棒上消耗的热功率
考查方向
导体切割磁感线时的感应电动势；电功、电功率；焦耳定律
解题思路
根据公式E=BLv列式分析电流的特点．交流电压表及交流电流表测量的是有效值;根据
易错点
关键是明确切割的有效长度按照正弦规律变化导致电动势的瞬时值按照正弦规律变化，注意交流电压表及交流电流表测量的是有效值，先求最大值，再根据最大值和有效值的关系求解.
知识点
16．两电源电动势分别为E1、E2（E1>E2）,内阻分别为r1、r2。当这两个电源分别和一阻值为R的电阻连接时，电源输出功率相等。若将R减小为R/,电源输出功率分别为P1、P2，则
A
B
C
D
正确答案
解析
根据闭合电路欧姆定律得：U=E-Ir，可得两个电池的U-I图线：
由电源的U-I图线的斜率绝对值等于r，所以有：r1＞r2．
电源的U-I图线与电阻的U-I图线的交点就表示了该电阻接在该电源上时的工作状态，此交点的横、纵坐标的乘积为电源的输出功率，即以此交点和坐标原点为两个顶点的长方形的面积表示电源的输出功率，由数学知识得知，若将R减小为R′，电源E1的输出功率要小于电源E2的输出功率，即P1<P2，故A正确，BCD错误；
考查方向
电功、电功率；闭合电路的欧姆定律
解题思路
根据两个电池的U-I图线，由图可读出内阻的大小关系；两电池的U-I图线的交点对应的工作电阻为R，再作出一小于R的电阻的U-I图线，分析对应电流及电压从而分析出功率的大小关系．
易错点
本题关键做出电源与电阻的U-I图线，图线的交点即为电源的输出功率.
知识点
扫码查看完整答案与解析